[发明专利]抗蚀剂用聚合物以及包含该聚合物的抗蚀剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用光刻技术形成图案时使用的抗蚀剂用聚合物以及包含该聚合物的抗蚀剂组合物。

背景技术

近来，光刻(lithography)技术正在积极进行采用ArF浸没式光刻技术(immersion)的大批量制造(HVM、high volumn manufacturing)，主要进行实现50nm以下线宽的技术开发。此外，作为用于实现30nm线宽的接触孔(contact hole)图案的方法，正在积极进行反转显影技术(NTD、negative-tone development)的开发研究。

反转显影技术(NTD、negative-tone development)是为了印刷临界暗场层，通过光掩模(bright fileld mask)得到优异的图像品质的图像反转技术。NTD抗蚀剂通常利用含有酸不稳定性基团和光酸发生剂树脂。NTD抗蚀剂在光幅照射(actinic radiation)下曝光，则光酸发生剂形成酸，该酸曝光后烘焙期间阻断酸不稳定性基团，因此导致曝光区域的极性发生转换。其结果，抗蚀剂的曝光区域与未曝光区域之间溶解度存在差异，抗蚀剂的未曝光区域被特定有机显像剂如酮类、酯类或者醚类有机显影剂消除，因此，保留了由于不溶性曝光区域而生成的图案。

通过如前所述的特定的作用机理，将常规的193nm光致抗蚀剂适用于NTD抗蚀剂的情况，会引发特定的问题。作为其一例，显影后的光致抗蚀剂图案，相比于曝光前抗蚀剂层，其厚度损失很多，因而，在后续的蚀刻期间，抗蚀剂图案的一部分完全被蚀刻掉，导致图案的缺陷。如上所述的厚度损失，是通过常规使用的大分子酸不稳定性基团，例如大型的三级酯基，从抗蚀剂层切断而损失所引起的。为了极性转换，就只需要如上大体积的酸不稳定性基团的常规193nm光致抗蚀剂而言，厚度损失因如上基团的高含量而更加严重。为了解决上述问题，若使用更厚的抗蚀剂层，则有可能图案发生龟裂，以及焦点减少等其他问题，因此不能给出实际意义的解决方案。另外，在NTD中使用典型的193nm光致抗蚀剂的情况下发生的图案龟裂，由于从(甲基)丙烯酸酯的基础聚合物，特别是单独进行极性转换的特定酸不稳定性基团，例如，切断叔烷基酯以及缩醛脱离基后，光致抗蚀剂的曝光区域所产生的较大量的(甲基)丙烯酸单元，导致问题更恶化。此外，为了极性转换而单独依赖在所述极性较大的酸不稳定性基团的常规光致抗蚀剂用于NTD的情况，存在另一种问题是耐蚀刻性的降低。

因此，正在积极进行解决所述问题的研究。

专利文献

专利文献1:韩国特许公开第2012-0026991号(2012.03.20公开)

专利文献2:韩国特许公开第2012-0061757号(2012.06.13公开)

专利文献3:韩国特许公开第2012-0078672号(2012.07.10公开)

专利文献4:韩国特许公开第2012-0098540号(2012.09.05公开)

专利文献5:韩国特许公开第2012-0101618号(2012.09.14公开)

专利文献6:韩国特许公开第2012-0114168号(2012.10.16公开)

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗蚀剂用聚合物，利用光刻技术形成图案，特别是，通过NTD方式形成图案时，通过改善对有机显影液的溶解度，裕度以及分辨率得以改善，具有形成低线宽粗糙度(LWR、line width roughness)的抗蚀剂图案而有用，另外，对比度改善效果优异。

本发明的另一目的在于提供一种抗蚀剂组合物，其包含所述聚合物。

为了达到所述目的，根据本发明的一实施例，提供具有以下化学式1的抗蚀剂用聚合物。

化学式1

在所述化学式1中，

R₁选自如下组中：氢原子；羟基；缩醛基；腈基；被选自由卤基、腈基、羟基、烷氧基、缩醛基、酰基、醛基、羧基以及酯基所组成的组中的一种以上取代基取代或未取代的碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为6～30的芳基、硅烷基、碳原子数为2～20的烯基、碳原子数为3～30的环烷基以及环内包含至少一种选自N、P、O以及S组成的组中的杂原子的碳原子数为2～30的杂环基；以及它们的组合；

R₂为碳原子数为1～20的烷氧基；